2020学年度高二物理12月月考试卷 新课标 人教版

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‎2020学年度高二物理12月月考试卷 ‎ ‎（内容《电磁感应》、《交变流电》） 2020-12-25‎ ‎（满分100分，时间100分钟）‎ 一、 选择题（1-9单选，10-11多选，11×3分=33分）‎ 图1‎ ‎1、一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化规律如图1所示，下列说法中正确的是（ ）‎ A、每当e转换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大 B、t2时刻通过线圈的磁通量绝对值最大 C、t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 D、t1时刻通过线圈的磁通量为零 ‎2、一矩形圈在匀强磁场中匀速转动，所产生的交流电动势的瞬时值表达式为e=220sin10πtV， 则下列说法中正确的是( )‎ A、该交流电的频率是10πHz B、该交流电的有效值是220V C、当t=0时，穿过线圈的磁通量最大 D、当t=0时，穿过线圈的磁通量为零 a ‎1‎ ‎～‎ b ‎2‎ c ‎3‎ e f ‎3、如右图所示，在e、f间接上交流电源，保持电压最大值不变，使其频率增大，发现各灯的亮度变化情况是：灯1变暗，灯2变亮，灯3不变。则黑箱a、b、c中所接元件可能是 ( )‎ A、 a为电阻，b为电容器，c为电感线圈 B、 a为电阻，b为电感线圈，c为电容器 C、 a为电容器，b为电感线圈，c为电阻 ‎ ‎ D、 a为电感线圈，b为电容器，c为电阻 ‎4．如图所示，电路中，L为一自感线圈，两支路电阻相等，则 （ ）‎ A．闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数小于电流 表A2 的示数 B．闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数等于电流 表A2的示数 C．闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数大于电流表A2的示数 D．断开开关S时，稳定前电流表A1的示数小于电流表A2的示数 ‎5、.如图所示，理想变压器原副线圈匝数比n1∶n2=4∶1，当导体棒向右匀速切割磁感线时，电流表A1的读数是12 mA,则副线圈中电流表A2的读数应该为( )‎ A. 0 B.48 mA C. 3 mA D.与R阻值有关 ‎6、一电热器接在10V直流电源上，产生一定大小的热功率，把它改接到正弦式电流上，要使产生的热功率为原来的一半，如果忽略电阻随温度的变化，则交流的最大值应为( )‎ A、10V B、7.0V C、5.0V D、14.1V ‎7、如图6所示，一个理想变压器，初级线圈的匝数为n1，a、b接交流电源，次级线圈匝数为n2，与负载电阻R相连接，R=40。图中电压表的示数为100 V，初级线圈的电流为‎0.4 A。下列说法正确的是（ ）‎ 图6‎ ‎ A、次级线圈中的电流的最大值为1A B、初级和次级线圈的匝数比 C、如果将另一个阻值为R的电阻与负载电阻串联，变压器消耗的电功率是80W D如果将另一个阻值为R的电阻与负载电阻并联，图中电流表的示数为‎2A 图7‎ ‎8、如图7所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，副线圈向电阻R1、R2和R3供电， A为交流电流表，V为交流电压表，开关S闭合后与闭合前相比( )‎ A、V示数变大，A示数变小R1消耗的电功率变大 B、V示数变大，A示数变大，R1消耗的电功率大 C、V示数变小，A示数变小，R1消耗的电功率变小 D、V示数变小，A示数变大，R1消耗的电功率变小 ‎9．远距离输电线的示意图如下：若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是（ ）‎ ‎（A）升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关 ‎(B)输电线路中的电流只由升压变压器原线圈的匝数比决定 ‎(C)当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大 ‎(D)升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 发电机 升压变压器 降压变压器 输电线 用户 图3‎ t/s i/A ‎0‎ ‎10‎ ‎—10‎ ‎0.01‎ ‎10、一交流电流的图象如图3所示，由图可知（ ）‎ ‎　 A、用电流表测该电流，其示数为10 A ‎　 B、该交流电流通过10 Ω电阻时，电阻消耗的电功率为1000W C、该交流电流的频率为0.01 Hz ‎　 D、该交流电流即时值表达式为i＝10sin628t A ‎11．如图所示，闭合小金属环从高h的光滑曲面上端无初速滚下，又沿曲面的另一侧上升，水平方向的磁场与光滑曲面垂直，则（ ）‎ A．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h B．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h C．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h D．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h 二、填空题（4×4分=16分）‎ ‎12．一灵敏电流计（电流表），当电流从它的正接线柱流人时，指针向正接线柱一侧偏转.现把它与一个线圈串联，试就如图中各图指出:‎ ‎(1)图(a)中灵敏电流计指针的偏转方向为 ______________.(填“偏向正极”或“偏向负极”)‎ ‎(2)图(b)中磁铁下方的极性是 .（填“N极”或“S极”）‎ ‎(3)图(c)中磁铁的运动方向是___________。（填“向上”或“向下”）‎ ‎(4)图(d)中线圈从上向下看的电流方向是 （填“顺时针”或“逆时针”）.‎ ‎13、一交流电压的瞬时值表达式为u=15sin100πtV，将该交流电压加在一电阻上，产生的电功率为25W，那么，这个电阻的阻值是 Ω。‎ ‎ 14．如图所示，PQNM 是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框，水平放置，金属棒ab与PQ、MN垂直，并接触良好。整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B=0.4T。已知ab长l=‎0.5m，电阻R1 = 2Ω，R2 ＝ 4Ω，其余电阻均忽略不计，若使ab以v=‎5m/s的速度向右匀速运动，作用于ab的外力大小为________N，R1上消耗的电热功率为________W。（不计摩擦）‎ ‎15、如图9所示，a、b、c两种交流电，分别通过同一电阻，在0.8 s内，‎ 电阻产生的热量分别为Qa、Qb、Qc，则Qa：Qb ：Qc＝‎ t/s ‎0‎ ‎2‎ ‎-2‎ ‎0.1‎ ‎0.3‎ ‎0.5‎ ia/A a 图9‎ t/s ‎0‎ ‎2‎ ‎-2‎ ‎0.1‎ ‎0.3‎ ‎0.5‎ ib/A b t/s ‎0‎ ‎2‎ ‎-2‎ ‎0.1‎ ‎0.3‎ ‎0.5‎ ic/A c 三、计算题（本题5小题，共51分）‎ ‎16、（8分）边长为a的N匝正方形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，以角速度绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，线圈的电阻为R。‎ ‎（1）求线圈从中性面开始转过90°角的过程中产生的热量。‎ ‎（2）求线圈从中性面开始转过90°角的过程中，通过导线截面的电量。‎ 图10‎ ‎17、（9分）一个匝数为200的矩形线圈abcd位于匀强磁场中，磁感强度大小为0.8T、初始位置如图10所示，线圈以ab为轴匀速转动，角速度为5rad/s，已知ab=‎15cm，ad=‎10cm，线圈的总电阻是100Ω。求：‎ ‎（1）线圈转动过程中的感应电动势的最大值 ‎（2）线圈转动过程中的感应电流的瞬时表达式 ‎（3）线圈转动1分钟内外力所做的功。‎ ‎18．（12分）如图所示，固定在水平面上的金属框架cdef，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动．此时，adeb构成一个边长为l的正方形．棒的电阻为r，其余部分电阻不计．开始时磁感应强度为B0．‎ ‎（1）若从t＝0时刻起，磁感应强度均匀增加，每秒增量为k，同时保持静止．求棒中的感应电流，并说明方向．‎ ‎（2）在上述（1）情景中，始终保持棒静止，当t＝t1s末时需加的垂直于棒的水平拉力为多大？‎ ‎（3）若从t＝0时刻起，磁感应强度逐渐减小，当棒以恒定速度v向右做匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感应强度应怎样随时间变化？（写出B与t的关系式）‎ ‎19、（10分）如图所示，两条光滑水平平行的金属导轨相距L，电阻忽略不计，导轨上放两根和导轨垂直的金属杆ab、cd，cd系有细线跨过定滑轮与重物相连，重物放在水平地面上，垂直轨面竖直上向的匀强磁场，磁感应强度T，0.5m，重物质量是，杆ab、cd总电阻现使杆ab向左平动，求杆ab的速度增大到何值时杠cd刚好把重物提起。‎ ‎20．（12分）如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L。M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。‎ ‎（1）由b向a方向看到的装置如上右图所示，请在此图中画出ab杆在下滑过程中某时刻的受力示意图；‎ ‎（2）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；‎ ‎（3）求在下滑的过程中，ab杆可以达到的速度最大值。‎ ‎[参考答案]‎ 一、 选择题：（11×3分=33分）‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ A C D C A A D D C BD BC 二、填空题（4×4分=16分）‎ ‎12、 偏向正极 S极 向上 顺时针 ‎13、 4.5Ω 14、 0.15 0.5 15、 1：2：1‎ ‎16、（1）线圈中感应电动势的最大值为，故线圈中电流的有效值为，线圈转过90°角的时间为 所以在转动过程中产生的热量 ‎（2）线圈转过90°角的过程中，感应电动势和感应电流的平均值分别为 ‎，‎ 所以流过导体截面的电量为 ‎17、（1） 12V　 （2） i=0.12cos5t（A） （3）43.2J ‎18．（1）感应电动势，感应电流，‎ 方向为逆时针方向 ‎（2）t＝t1（s）时，B＝B0＋kt1，F＝BIl 所以 ‎（3）要棒中不产生感应电流，则总磁通量不变 ‎，所以 ‎19、V = mg R/B‎2L2 = ‎8m/s ‎ 20、（1）略 （2）BLV/R a = gsinθ-B‎2L2V/mR ( 3 ) Vm = mg R sinθ/B2L2‎